Termodinamica

[df2]

La reazione di formazione dell’ ammoniaca (NH3) è rappresentata dalla seguente reazione (da bilanciare):
N2(g) + H2(g) ⇆ NH3(g)
Calcolare la costante di equilibrio a 25°C sapendo che deltaH°(NH3(g))=-45,94kJ/mol, S°(NH3(g))=192,77 J/mol K S°(N2(g))=191,61 J/mol K , S°(H2(g))=130,68 J/mol K
a. 560 * 10 3
b. 1,78 * 10 - 6
c. 5,28 * 10 66
d. 19,2
e. 4,21 * 10 181

non saprei che formule utilizzare, , ho calcolato deltaS , poi non so come proseguire

[Benny24]

Presumo che il bilanciamento della reazione non costituisca un problema, comunque per chiarezza
$N_2+3H_2 = 2NH_3$

Sappiamo che $dG°=RTlnK_(eq)$ e che $dG°=dH°- TdS°$. Troviamo $dH°$ e $dS°$ con la legge di Hess.
Il dH° dell'azoto e dell'idrogeno è zero, i valori entropici sono tutti noti. Dunque
$dH°=2*(-45,94 (kJ)/(mol))=-91,88*10^3 J/(mol)$
$dS°=2*192,77 J/(mol*K)-191,61 J/(mol*K)-3*130,68 J/(mol*K)=-198,11 J/(mol*K)$
$T=298K$

$dG°= -91,88*10^3 J/(mol)+298K*198,11 J/(mol*K)=-32,84*10^3 J/mol$

$K_(eq)=e^((-32,84*10^3) /(8,31*298))=1,74*10^-6$

Per approssimazione direi che la risposta giusta è la $b$.
E' tutto chiaro?

P.S. Mi riprometto di modificare il messaggio sostiutendo le "d" con un più opportuno delta.

[df2]

si grazie mille

[df2]

"Benny":Presumo che il bilanciamento della reazione non costituisca un problema, comunque per chiarezza
$N_2+3H_2 = 2NH_3$

Sappiamo che $dG°=RTlnK_(eq)$ e che $dG°=dH°- TdS°$. Troviamo $dH°$ e $dS°$ con la legge di Hess.
.

qui non ci vorrebbe un meno , dG°=RTlnK_(eq) , ovverodG° = - RTlnK_(eq)
e cosi viene 574521, il risultato che si avvicina di più dovrebbe esser l'A , giusto?

[Benny24]

Sì, hai ragione, scusami, dovevo controllare meglio. Non ti nasconderò però che a prima vista il risultato mi aveva lasciato perplesso, in quanto si potrebbe dedurre che azoto ed idrogeno non possano coesistere a condizioni standard senza trasformarsi in ammoniaca.
Poi ho letto il mio testo di studio, Fondamenti di Chimica del Silvestroni, dove c'è scritto, a proposito della reazione da noi analizzata:

"Paolo Silvestroni":Dal dato $dG°=-33,3 kJ$, si calcola $K_p=7*10^5$; nonostante questo valore della costante di equilibrio, la reazione a condizioni standard praticamente non avviene, per l'elevato valore della energia di attivazione.

Infatti, sempre sullo stesso testo ho visto che l'ammoniaca si produce industrialmente a $250 atm$ e $500°C$ usando $Fe$ o $W$ come catalizzatore.

[df2]

grazie per l'aiuto